(57)【要約】【課題】複数の撮像手段の取り込み画像を簡単な構造で高速で取り込むことができる画像認識装置、表面実装機、基板検査装置および印刷機を提供する。【解決手段】メモリ５２への取り込み画像の書き込み動作は、撮像手段５１の動作速度に依存し、撮像手段５１の動作速度よりも速くすることはできない。しかしながら、メモリ５２からの取り込み画像の読み出し動作は、撮像手段５１の動作速度に依存せず、撮像手段５１の動作速度よりも速くすることができる。したがって、複数の撮像手段５１により同時に撮像を行わせ、この取り込み画像をメモリ５２に格納し、この格納された取り込み画像をＲＣＫの周波数を高くして高速に読み出すことにより、取り込み時間を短くすることが可能となる。【選択図】  図３
2006269686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同時に撮像を行う複数の撮像手段と、
これらの撮像手段によって撮像された画像を記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された画像を取り込んで画像処理を行う画像処理手段と、
前記画像を前記記憶手段から順次読み出し、前記画像処理手段に取り込む読み出し制御手段と
を備えることを特徴とする画像認識装置。
【請求項２】
１つの前記撮像手段につき１つの前記記憶手段が設けられる
ことを特徴とする請求項１記載の画像認識装置。
【請求項３】
移動可能に支持されたヘッドユニットと、
このヘッドユニットに支持され、部品吸着用のノズルを有するヘッドと、
前記ノズルに吸着された部品を撮像し、取り込み画像に画像処理を行う画像認識装置と、
この画像認識装置の処理結果に基づいて前記ヘッドの駆動を制御する制御手段とを備えた表面実装機において、
前記画像認識装置は、請求項１または２に記載された画像認識装置である
ことを特徴とする表面実装機。
【請求項４】
前記撮像手段、前記記憶手段、前記書き込み制御手段および前記読み出し制御手段は、前記ヘッドユニットに支持される
ことを特徴とする請求項３記載の表面実装機。
【請求項５】
基板を移動可能に支持する支持手段と、
前記基板を撮像し、取り込み画像に画像処理を行う画像認識装置と、
この画像認識装置の処理結果に基づいて、前記基板の状態を検査する検査手段と
を備えた基板検査装置において、
前記画像認識装置は、請求項１または２に記載された画像認識装置である
ことを特徴とする基板検査装置。
【請求項６】
所定の印刷材料をスクリーンマスクに穿設された開口部を介して基板に印刷する印刷手段と、
印刷された前記基板を撮像し、取り込み画像に画像処理を行う画像認識装置と、
この画像認識装置の処理結果に基づいて、前記基板の状態を検査する検査手段と
を備えた印刷機において、
前記画像認識装置は、請求項１または２に記載された画像認識装置である
ことを特徴とする印刷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像手段の取り込み画像に画像処理を行う画像認識装置およびこの画像認識装置を有する表面実装機、基板検査装置および印刷機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、部品吸着用のノズルを移動可能に支持するヘッドを有するヘッド機構によりＩＣ等の電子部品を一の位置から吸着し、ヘッド機構に設けられた撮像手段により電子部品を撮像し、この取り込み画像を画像処理ユニットにより画像処理を施した画像データに基づいて、電子部品の吸着位置ずれを加味してプリント基板の所定の位置に電子部品を装着する表面実装機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
上述したような表面実装機において、動作の高速化を図るには、撮像手段を複数設けることが有効である。例えば、図１３（ａ）に示すように、複数の撮像手段１００によりノズルに吸着された複数の電子部品を１度に撮像し、これらの取り込み画像を１度に複数の取り込み画像を入力可能な画像処理ユニット２００により取り込むことによって、電子部品の撮像からこの取り込み画像を画像処理ユニット２００に取り込むまでに要する時間（以下、「取り込み時間」と呼ぶ。）は、図１３（ｂ）に示すように、撮像手段１００による撮像およびこの取り込み画像を画像処理ユニット１００まで転送するのに要する時間（以下、「転送時間」と呼ぶ。）だけとなる。したがって、実装動作の高速化を実現することが可能となる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１６０００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、１度に複数の取り込み画像を入力可能な画像処理ユニット２００は装置構成が複雑になるため、高コストになってしまう。そこで、図１４（ａ）に示すように、複数の撮像手段１００と、１度に１つの取り込み画像を入力可能な画像処理ユニット２００とを設け、撮像手段１００をスイッチ３００で切り替えて順次撮像および転送を行うようにすれば、画像処理ユニット２００が複雑にならないので、コストアップを防ぐことができる。ところが、この場合の取り込み時間は、図１４（ｂ）に示すように、転送時間が撮像手段１００の数量倍だけかかってしまう。特に、撮像手段１００の個々の撮像素子から画像データを電気信号として取り出すのには物理的に時間がかかり、撮像素子が膨大なこともあり、シーケンシャルに画像データ信号として取り出して転送するための時間が長くなっていた。このため、従来より、撮像手段１００の取り込み画像を簡単な構造で高速に画像処理ユニット２００取り込むことが求められていた。
【０００６】
そこで、本発明は上述したような課題を解決するためになされたものであり、複数の撮像手段の取り込み画像を簡単な構造で高速で取り込むことができる画像認識装置、表面実装機、基板検査装置および印刷機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述したような課題を解決するために、本発明にかかる画像認識装置は、同時に撮像を行う複数の撮像手段と、これらの撮像手段によって撮像された画像を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された画像を取り込んで画像処理を行う画像処理手段と、画像を記憶手段から順次読み出し、画像処理手段に取り込む読み出し制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
上記画像認識装置において、複数の撮像手段に対して１つの記憶手段を設けてもよいが、１つの撮像手段につき１つの記憶手段が設けられるようにしてもよい。
【０００９】
また、本発明にかかる表面実装機は、移動可能に支持されたヘッドユニットと、このヘッドユニットに支持され、部品吸着用のノズルを有するヘッドと、ノズルに吸着された部品を撮像し、取り込み画像に画像処理を行う画像認識装置と、この画像認識装置の処理結果に基づいてヘッドの駆動を制御する制御手段とを備えた表面実装機において、画像認識装置は、上記画像認識装置であることを特徴とする。
【００１０】
上記表面実装機において、撮像手段、記憶手段、画像処理手段、書き込み制御手段および読み出し制御手段は、ヘッドユニットに支持されるようにしてもよい。
【００１１】
また、本発明にかかる基板検査装置は、基板を移動可能に支持する支持手段と、前記基板を撮像し、取り込み画像に画像処理を行う画像認識装置と、この画像認識装置の処理結果に基づいて、前記基板の状態を検査する検査手段とを備えた基板検査装置において、前記画像認識装置は、上記画像認識装置であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる印刷機は、所定の印刷材料をスクリーンマスクに穿設された開口部を介して基板に印刷する印刷手段と、印刷された前記基板を撮像し、取り込み画像に画像処理を行う画像認識装置と、この画像認識装置の処理結果に基づいて、前記基板の状態を検査する検査手段とを備えた印刷機において、前記画像認識装置は、上記画像認識装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、撮像手段からの画像転送に同期して画像を蓄えることができる記憶素子群を有し、この記憶素子群に蓄えられる画像データをシーケンシャルに画像データ信号として取り出し、転送するための時間が、撮像手段の撮像素子群に蓄えられる画像データをシーケンシャルな画像データ信号として取り出して転送するための時間より短い記憶手段を有効に活用するものである。本発明によれば、複数の撮像手段により１度に撮像を行い、この画像を記憶手段に記憶し、この記憶された画像を記憶手段に書き込むよりも速い速度で記憶手段から読み出すことにより、複数の撮像手段の画像を高速で画像処理手段に取り込むことが可能となる。これは、記憶手段を設けるという簡単な構造で実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［第１の実施の形態］
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本実施の形態にかかる表面実装機の構成を示す平面図、図２は、図１の側面図である。
【００１５】
図１，２に示す表面実装機は、平面視略矩形の基台１と、この基台１の長手方向（Ｘ軸方向）に沿って基台１上に配設され、プリント基板Ｐを搬送するコンベア２と、このコンベア２の両側の基台１上に設けられ、電子部品を供給する部品供給部３と、基台１の上方に設けられ、部品供給部３の電子部品をコンベア２上のプリント基板Ｐに移載するヘッド機構４と、基台１内部または基台１から離間した位置に配設された表面実装機の動作を制御する制御装置５とを有する。
【００１６】
ここで、ヘッド機構４は、基台１上のＸ軸方向の両端部近傍において長手方向がＹ軸方向（コンベア２の移動方向と直交する方向）に沿って基台１に固定されたレール４１，４１と、長手方向がＸ軸方向に沿い、レール４１に両端を支持されることによりＹ軸方向に移動可能に配設された支持部材４２と、この支持部材４２の長手方向に設けられたガイド４３と、このガイドに沿って移動可能に支持されたヘッドユニット４４とを少なくとも備える。このような構成を有することにより、ヘッド機構４は、基台１上方においてヘッドユニット４４をＸ軸およびＹ軸方向に移動させることが可能となる。
【００１７】
ヘッドユニット４４には、部品吸着用の複数のヘッド４５と、各ヘッド４５のＺ軸方向の下端に装着されたノズル４６と、各ヘッド４５をヘッドユニット４４に対してＺ軸方向（Ｘ軸とＹ軸に対して垂直な方向）の移動を可能とするＺ軸サーボモータ（図示せず）と、ノズル４６の中心軸（Ｒ軸）回りの回転を可能とするＲ軸サーボモータ（図示せず）と、各ヘッド４５毎に設けられ各ノズル４６に負圧および正圧の空気を選択的に供給する真空発生器（図示せず）と、ヘッドユニット４４と制御装置５とを電気的に接続するケーブル４７と、ノズル４６に吸着された電子部品を撮像手段５１により撮像する撮像ユニット５０とが設けられている。
【００１８】
この撮像ユニット５０の構成を図３に示す。図３に示す撮像ユニット５０は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)カメラやＣＣＤラインセンサからなる撮像手段５１と、撮像手段５１の取り込み画像を一時記憶するメモリ５２と、撮像手段５１の駆動信号を生成するタイミングジェネレータ（ＴＧ）５３と、メモリ５２への撮像手段５１の取り込み画像の書き込みを制御する書き込み制御部５４と、メモリ５２に記憶された取り込み画像の読み出しを制御する読み出し制御部５５と、２つのメモリ５２から読み出された取り込み画像の一方を選択して画像処理ユニット６０に送出するセレクタ５６とから構成される。このような撮像ユニット５０は、ヘッドユニット４４に設けられており、ケーブル４７を介して制御装置５の後述する画像処理ユニット６０と接続される。
【００１９】
本実施の形態において、撮像手段５１とメモリ５２とは１対１で対応する、すなわち、１つの撮像手段５１で撮像された取り込み画像は特定の１つのメモリ５２に格納される。なお、図３において、撮像手段５１とメモリ５２は、撮像手段５１ａ，５１ｂとメモリ５２ａ，５２ｂの２組設けられているが、撮像手段５１とメモリ５２とが１対１で対応するのであれば、撮像手段５１とメモリ５２の数量は適宜自由に設定することができる。
【００２０】
メモリ５２は、最初に入力されたデータから順に出力するＦＩＦＯ(First In First Out)方式のシングルまたはデュアルポートを有するＩＣメモリから構成されており、図４に示すように、書き込み制御部５４からの制御信号（ＷＣＫ，ＷＥＮ）に基づいて、撮像手段５１から入力される取り込み画像Ｄiを、各セルに一連のアドレスを付与して順次格納する。また、メモリ５２は、読み出し制御部５５からの制御信号（ＲＣＫ，ＲＥＮ）に基づいて、各セルに格納した取り込み画像Ｄiを、付与されたアドレスが若いセルから順番に取り込み画像Ｄoとして取り出す。各セルに付与したアドレスは、書き込み制御部５４および読み出し制御部５５からの制御信号（ＲＳＴＷ、ＲＳＴＲ）によりリセットされる。このアドレスのリセットは、例えば、撮像手段５１からの取り込み画像１枚分のデータについて入出力を行う毎に行われる。このようなメモリ５２は、ＦＩＦＯ方式でデータの読み書きがなされるため、データの書き込みと読み出しを非同期に行うことが可能である。
【００２１】
ここで、ＣＣＤからなる固体撮像素子を有する撮像手段５１は、読み出し雑音の影響のため、取り込み画像Ｄiを高速に読み出すことができない。一般的なＣＣＤカメラの動作クロックは、１５〜２０ＭＨｚ程度である。一方、メモリ５２は、撮像手段５１のような光電変換等を行わないため、取り込み画像Ｄiの読み書きを高速で行うことが可能である。現在では、５０〜６０ＭＨｚは程度は勿論のこと、１００ＭＨｚ以上の動作クロックのメモリを容易に入手することができる。したがって、メモリ５２に記憶される取り込み画像Ｄiをシーケンシャルなデータとして取り出し、転送するのに要する時間は、撮像手段５１の各画素から出力される取り込み画像Ｄiをシーケンシャルなデータとして読み出すのに要する時間の約半分以下という短いものとなる。
【００２２】
制御装置５は、ヘッド機構４の各サーボモータの駆動を制御する軸制御部（ドライバ）と、表面実装機の動作プログラムや各種データを記憶する記憶部と、撮像処理ユニット５０の取り込み画像に画像処理を施す画像処理ユニット６０と、この画像処理ユニット６０が生成した画像データに基づいてノズル４６による電子部品の吸着位置ずれ量を算出し、電子部品をプリント基板Ｐに装着する際にそのずれ量を加味して軸制御部を介してヘッド機構４の各サーボモータの駆動を制御する主演算部とを少なくとも備える。このような制御装置５は、ＣＰＵ等の演算装置と、メモリ、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）等の記憶装置と、キーボード、マウス、ポインティングデバイス、ボタン、タッチパネル等の外部から情報の入力を検出する入力装置と、外部との情報の送受を行うＩ/Ｆ装置と、ＣＲＴ(Cathode Ray Tube)、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)またはＦＥＤ(Field Emission Display)等の表示装置を備えたコンピュータまたはコントローラーと、このコンピュータまたはコントローラーにインストールされたプログラムとから構成される。すなわちハードウェア装置とソフトウェアとが協働することによって、上記ハードウェア資源がプログラムによって制御され、軸制御部、記憶部、画像処理ユニット６０および主演算部が実現される。
【００２３】
このような表面実装機は、次のように動作する。まず、ヘッドユニット４４のノズル４６により部品供給部３から電子部品を取り上げ、この電子部品をプリント基板Ｐに搬送する途中に基台１上に設けられたミラー１１上を通過させ、撮像ユニット５０の撮像手段５１により電子部品を撮像する。具体的には、図５に示すように、撮像手段５１は、ミラー１１に映るノズル４６に吸着された電子部品Ｄの裏面を撮像する。この撮像手段５１による取り込み画像を撮像ユニット５０から画像処理ユニット６０に転送して、画像処理を行う。制御装置５は、画像処理ユニット６０が生成した画像データに基づいて、電子部品の吸着位置ずれ量を算出する。次いで、制御装置５は、電子部品をプリント基板Ｐまで搬送させ、電子部品を算出した吸着位置ずれ量を加味してプリント基板Ｐに搭載させる。
【００２４】
次に、上述した撮像ユニット５０による取り込み画像を画像処理ユニット６０まで転送する転送動作について説明する。まず、撮像ユニット５０において、画像処理ユニット６０から撮像の指示を受信すると、ＴＧ５３は、撮像手段５１ａ，５１ｂを同時に撮像させる駆動信号を生成し、この駆動信号を撮像手段５１ａ，５１ｂに入力する。ここで、ＴＧ５３は、生成した駆動信号を、書き込み制御部５４および読み出し制御部５５にも入力する。これにより、撮像手段５１ａ，５１ｂ、書き込み制御部５４および読み出し制御部５５は、それぞれと同期をとることが可能となる。
【００２５】
駆動信号が入力されると、撮像手段５１ａ，５１ｂは、ノズル４６に吸着された電子部品を同時に撮像し、この同時に撮像された取り込み画像をそれぞれメモリ５２ａ，５２ｂに送出する。また、書き込み制御部５４は、制御信号（ＷＥＮ，ＷＣＫ）を生成し、メモリ５２ａ，５２ｂに送出する。具体的には、書き込み制御部５４は、図６（ａ）に示すように、ＷＥＮ(Write ENable)信号のフラグを立て、図６（ｂ）に示すような波形の書き込みクロック（ＷＣＫ：Write ClocK)を取り込み画像のデータ量の分だけ生成し、メモリ５２ａ，５２ｂに入力する。
【００２６】
ＷＥＮ信号がＨレベルで、かつ、ＷＣＫが入力されているときに取り込み画像Ｄiが入力されると、メモリ５２ａ，５２ｂは、その取り込み画像Ｄiを一時記憶する。具体的には、メモリ５２ａ，５２ｂは、図６（ｃ）に示すようなＷＣＫのクロック毎に、取り込み画像Ｄiを分割してセルに順次格納する。このセルには、図６（ｄ）に示すような一連のアドレスが付与される。このアドレスは、ＷＣＫのクロック数を数え上げたものであり、例えばＷＣＫが５クロック生成された場合、０〜４番地の連続する５つのアドレスが、連続する５つのセルに付与される。０〜４番地のアドレスのセルに取り込み画像Ｄiが入力された後さらに取り込み画像Ｄiが入力された場合、メモリ５２ａ，５２ｂは、その取り込み画像Ｄiを５番地以降のアドレスを付与したセルに順次格納する。
【００２７】
メモリ５２ａ，５２ｂに所定の量または１枚分の取り込み画像Ｄiが格納され、画像処理ユニット６０から取り込み画像Ｄiを読み出す旨の指示を受信すると、読み出し制御部５５は、制御信号（ＲＥＮ，ＲＣＫ）を生成し、メモリ５２ａ，５２ｂに送出し、メモリ５２ａ，５２ｂに格納された取り込み画像Ｄiを順次出力させる。具体的には、読み出し制御部５５は、図７（ａ）に示すように、ＲＥＮ(Read ENable)信号のフラグを立て、図７（ｂ）に示すような波形の読み出しクロック（ＲＣＫ：Read ClocK)を読み出す取り込み画像のデータ量の分だけ生成し、メモリ５２ａ，５２ｂに入力する。
【００２８】
ＲＥＮ信号がＨレベルのときにＲＣＫが入力されると、メモリ５２ａ，５２ｂは、ＲＣＫのクロックの数と同じ数量のセルから取り込み画像Ｄoを読み出し、セレクタ５６に送出する。例えば、上述したように０〜４番地の５つのセルに格納された取り込み画像Ｄiを読み出す場合、読み出し制御部５５は、ＲＣＫを５クロック生成し、メモリ５２ａ，５２ｂに入力する。ＲＥＮ信号がＨレベルのときにＲＣＫを５クロック受信すると、メモリ５２ａ，５２ｂは、最も若いアドレスのセルから５番目までのセル、すなわち０〜４番地のセルに格納された取り込み画像Ｄiを取り出し、取り込み画像Ｄoとしてセレクタ５６に出力する。このような取り込み画像Ｄoの出力は、メモリ５２毎に順次行われる。例えば、まずメモリ５２ａの取り込み画像Ｄiを出力し、続いてメモリ５２ｂの取り込み画像Ｄiを出力するというように、取り込み画像Ｄiを１枚ずつ出力する。
【００２９】
取り込み画像Ｄoがメモリ５２ａ，５２ｂから順次入力されると、セレクタ５６は、その取り込み画像Ｄoを画像処理ユニット６０に送出する。画像処理ユニット６０は、取り込み画像Ｄoを受け取ると、この取り込み画像Ｄoに所定の画像処理を行う。
【００３０】
上述したような取り込み画像Ｄiの格納動作や取り込み画像Ｄoの取り出し動作におけるメモリ５２の動作速度は、撮像手段５１の動作速度よりも十分速い。このため、撮像手段５１の取り込み画像Ｄiをメモリ５２に格納するのに要する時間（以下、「格納時間」と呼ぶ。）は、撮像手段の動作速度に依存し、上述した撮像時間と同等である。一方、取り込み画像Ｄoをメモリ５２から取り出して画像処理ユニット６０に転送するのに要する時間（以下、「取り出し時間」と呼ぶ。）は、メモリ５２の動作速度に依存する。
【００３１】
したがって、撮像手段が１つのときにおいて、本実施の形態のようにメモリ５２を介して転送する場合（以下、「間接転送」と呼ぶ。）、撮像手段５１の取り込み画像Ｄiを画像処理ユニット６０に取り込むまでに要する取り込み時間は、下式（１）で表される。
【００３２】
取り込み時間＝格納時間＋取り出し時間  ・・・（１）
【００３３】
一方、図１４に示した撮像手段５１の取り込み画像Ｄiをメモリ５２を用いずに撮像手段をスイッチで切り替えて画像処理ユニット６０に直接転送する場合（以下、「直接転送」と呼ぶ。）の取り込み時間は、下式（２）で表される。ここで、転送時間は、間接転送の場合に撮像手段５１の動作速度によってメモリ５２の格納時間が制限されるのと同様、撮像手段５１の動作速度に依存するので、上述した格納時間と同等となる。
【００３４】
取り込み時間＝転送時間（格納時間）  ・・・（２）
【００３５】
上式（１），（２）より撮像手段５１の数量が１つの場合においては、直接転送の方が間接転送よりも、取り込み時間が短くなる。これは、直接転送における転送時間と間接転送における格納時間とが等しいので、間接転送の方が取り出し時間の分だけ余計に時間がかかるからである。
【００３６】
ところが、撮像手段の数量が複数の場合は、間接転送の方が直接転送よりも取り込み時間が短くなる。ここで、格納時間（転送時間）をｔ１、取り出し時間をｔ２、撮像手段の数量をｎとする。このとき、直接転送における取り込み時間は、図１４に示したように転送時間が撮像手段５１の数量倍だけかかるので、下式（３）で表すことができる。
【００３７】
取り込み時間＝ｎｔ１  ・・・（３）
【００３８】
一方、間接転送の場合、図８に示すように、格納時間は、撮像手段５１とメモリ５２とが１対１に対応しているので、撮像手段５１の数量に拘わらず撮像手段５１が１個のときと同じである。読み出し時間は、撮像手段５１の数だけ必要となる。したがって、間接転送の場合の取り込み時間は、下式（４）で表すことができる。
【００３９】
取り込み時間＝ｔ１＋ｎｔ２  ・・・（４）
【００４０】
ここで、間接転送の方が直接転送よりも転送時間が短くなるとき、下式（５）が満たされる。この下式（５）から下式（６）が導かれる。
【００４１】
ｔ１＋ｎｔ２≦ｎｔ１  ・・・（５）
【００４２】
ｎ≧ｔ１／（ｔ１−ｔ２）  ・・・（６）
【００４３】
上式（６）から、撮像手段５１の動作速度が遅いほど、また、メモリ５２から取り込み画像の読み出し時間が短いほど、間接転送に要する時間が短くなることがわかる。
【００４４】
メモリ５２への取り込み画像の書き込みに用いるＷＣＫは、撮像手段５１の動作速度よりも高くすることはできない。しかしながら、メモリ５２から取り込み画像を読み出すのに用いるＲＣＫは、ＷＣＫと無関係に決定することが可能である。したがって、ＲＣＫの周波数を高くし、上式（６）のｔ２の値を小さくして、図８に示すように、読み出し時間を格納時間よりも短くすることにより、取り込み時間を短くすることが可能となる。メモリ５２は、撮像手段５１の動作速度の２倍以上の速度で動作することが可能である。この場合には、上式（６）から撮像手段５１を２台以上設けたとき、従来よりも取り込み時間を短くすること可能となる。このように、本実施の形態によれば、メモリを設けるという簡単な構造で取り込み画像を高速に取り込むことが実現できる。したがって、撮像手段５１に動作速度の遅い安価な用いた場合であっても、取り込み時間を短くすることが可能となるため、コストダウンを実現することも可能となる。
【００４５】
また、表面実装機においてさらなる動作の高速化を図るには、ヘッドユニット４４を高速で移動させることが不可欠である。このとき、ヘッドユニット４４と制御装置５とを接続するケーブル４７の本数が多いと、保守作業を難しくするだけでなく、断線などの不具合の原因ともなるため、ケーブル４７の本数は少ない方が望ましい。しかしながら、本実施の形態によれば、メモリ５２に格納した取り込み画像Ｄiを順次画像処理ユニット６０に送出するので、ヘッドユニット４４と制御装置５とを接続するケーブル４７の本数を少なくすることが可能となるので、結果として動作の高速化も実現することができる。
さらに、移動可能なヘッドユニット４４に撮像ユニット５０を搭載し、この撮像ユニット５０と、基台１上に設置される画像処理ユニット６０の間を結ぶ信号線は往復各１本で良いので、構造を簡素化でき保守点検が容易となる。
【００４６】
なお、本実施の形態において、読み出し制御部５５は、画像処理ユニット６０からの指示に基づいて動作するようしたが、書き込み制御部５４の指示に基づいて動作するようにしてもよい。この場合、書き込み制御部５４は、メモリ５２ａ，５２ｂに所定の量または１枚分の取り込み画像Ｄiを書き込むと、読み出し制御部５５に取り込み画像Ｄiを読み出す旨の指示を出す。
【００４７】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図９は、本実施の形態にかかる表面実装機の撮像ユニットの構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態において、上述した第１の実施の形態と同等の構成要素については、同じ名称および符号を付し、適宜説明を省略する。
【００４８】
図９に示す撮像ユニット５０は、撮像手段５１と、撮像手段５１の取り込み画像Ｄiを一時記憶するメモリ５２と、撮像手段５１の駆動信号を生成するタイミングジェネレータ（ＴＧ）５２と、メモリ５２への撮像手段５１の取り込み画像Ｄiの書き込みを制御する書き込み制御部５４と、メモリ５２に記憶された取り込み画像Ｄiの読み出しを制御する読み出し制御部５５と、メモリ５２から読み出された取り込み画像Ｄoを選択して画像処理ユニット６０に送出するセレクタ５６とから構成される。
【００４９】
本実施の形態において、撮像手段５１とメモリ５２とは２対１で対応する、すなわち、２つの撮像手段５１ａ，５１ｂで撮像された取り込み画像Ｄiは特定の１つのメモリ５２に格納される。例えば、メモリ５２とセレクタ５６とを接続する信号線を１６ビットのシリアル線、撮像手段５１ａ，５１ｂとメモリ５２とを接続する信号線を８ビットのシリアル線とすることにより、撮像手段５１ａ，５１ｂの取り込み画像を同時にメモリ５２に格納することが可能となる。このとき、メモリ５２から取り込み画像を読み出すと、撮像手段５１ａ，５１ｂの取り込み画像が同時に読み出される。したがって、本実施の形態では、格納時間は第１の実施の形態と同等であるが、読み出し時間は第１の実施の形態の半分となるため、取り込み画像をさらに高速に取り込むことが可能となる。
【００５０】
なお、図９において、撮像手段５１とメモリ５２は、撮像手段５１ａ，５１ｂとメモリ５２とが設けられているが、撮像手段５１とメモリ５２とが２対１で対応するのであれば、撮像手段５１とメモリ５２の数量は適宜自由に設定することができる。
【００５１】
また、上述した第１、２の実施の形態における撮像ユニット５０を含むヘッド機構４は、本実施の形態で説明した表面実装機のみならず、各種装置に用いることが可能である。例えば、プリント基板から離間した位置を移動してプリント基板の所定の位置に接着剤や半田等を塗布する印刷機に用いることができる。この場合、ヘッド４５は、半田や接着剤を充填したシリンジを保持するようにすればよい。撮像手段５１は、プリント基板の配線パターンやプリント基板に塗布した半田や接着剤を撮影する。これにより、印刷機においても、ヘッド機構４を適用することにより、半田や接着剤の塗布動作の高速化を実現することが可能となる。
【００５２】
また、上述した第１、２の実施の形態における撮像ユニット５０を含むヘッド機構４は、電子部品を検査エリア内の所定の経路を移載して部品の検査を行う実装基板検査機に用いることもできる。この場合、ヘッドユニット４４は、所定の位置に載置された電子部品をノズル４６により吸着し、検査エリアまで搬送し、所定の検査位置に載置する。撮像手段５１は、吸着した電子部品を撮像する。これにより、実装基板検査機においても、ヘッド機構４を適用することにより、検査動作の高速化を実現することができる。
【００５３】
また、上述した第１、２の実施の形態における撮像ユニット５０を含むヘッド機構４は、プリント基板から離間した位置を移動してプリント基板上に印刷された接着剤や半田等の塗布状態を検査する印刷基板検査機などに用いることが可能である。この場合、ヘッドユニット４４は、プリント基板上を移動し、撮像手段５１にプリント基板の検査箇所を撮像させる。これにより、印刷基板検査機においても、ヘッド機構４を適用することにより、検査動作の高速化を実現することができる。
【００５４】
また、上述した第１、２の実施の形態において、撮像手段５１はヘッドユニット４４に設けるようにしたが、図１０に示すように、基台１上に設けるようにしてもよい。この場合、撮像手段５１は、ヘッドユニット４４により撮像手段５１上方を通過する電子部品の裏面を撮像する。このようにしても、取り込み画像を高速に取り込むことが可能となる。
【００５５】
また、上述した撮像ユニット５０は、本実施の形態で説明した表面実装機のみならず、各種装置に用いることが可能である。例えば、電子部品を検査エリア内の所定の経路を移載して部品の検査を行う実装基板検査機や、プリント基板から離間した位置を移動してプリント基板上に印刷された接着剤や半田等の塗布状態を検査する印刷基板検査機などに用いることが可能である。このような検査装置の一例を図１４に示す。
【００５６】
図１４に示す検査装置１００は、Ｚ方向に移動可能に支持されプリント基板Ｐを支持する基板支持装置１１０と、この基板支持装置１１０を搬送するコンベア１２０と、基板支持装置１１０上方において、撮像手段５１が搭載されＸ方向およびＹ方向に移動可能に支持された不図示の撮像ユニット５０と、検査装置１００の動作を制御する不図示の制御装置６とを有する。この制御装置６には、撮像ユニット５０の取り込み画像に画像処理を行う不図示の画像処理ユニット６０と、この画像処理ユニット６０による画像データに基づいて基板を検査する不図示の検査ユニットとが含まれる。
【００５７】
このような検査装置１００は、検査を行うプリント基板Ｐの複数の所定の箇所を、複数の撮像手段５１により同時に撮像し、各撮像手段５１の取り込み画像Ｄiをメモリ５２に格納し、このメモリ５３に格納された取り込み画像Ｄiを画像処理ユニット６０に順次転送し、この画像処理ユニット６０による画像データに基づいて検査ユニットがプリント基板Ｐの検査を行う。このような検査装置１００においても、メモリを設けるという簡単な構造で取り込み画像を高速に取り込むことが可能となる。
なお、移動可能な撮像ユニット５０と、不図示の基台１上に設置される画像処理ユニット６０の間を結ぶ信号線は往復１本で良いので、構造を簡素化でき保守点検が容易となる。
【００５８】
また、上述した撮像ユニット５は、例えば、プリント基板から離間した位置を移動してプリント基板の所定の位置に接着剤や半田等の印刷材料を塗布し、印刷されたプリント基板を検査する印刷基板検査機能付き印刷機に用いることもできる。この印刷基板検査機能付き印刷機を図１５に示す。
【００５９】
図１５に示す印刷機２００は、Ｚ方向に移動可能に支持されプリント基板Ｐを支持する基板支持装置１１０と、この基板支持装置１１０を印刷位置から検査位置まで搬送するコンベア１２０と、プリント基板Ｐの印刷位置上方に設けられたマスク１３０と、Ｘ方向およびＺ方向に移動可能に支持されたスキージ１４０と、プリント基板Ｐの検査位置上方において、撮像手段５１が搭載されＸ方向およびＹ方向に移動可能に支持された不図示の撮像ユニット５０と、印刷機２００の動作を制御する不図示の制御装置６とを有する。この制御装置６には、撮像ユニット５０の取り込み画像に画像処理を行う不図示の画像処理ユニット６０と、この画像処理ユニット６０による画像データに基づいて基板を検査する不図示の検査ユニットとが含まれる。
【００６０】
このような印刷機２００は、印刷位置において、プリント基板Ｐ上に所定のマスクパターンの開口が穿設されたマスク１３０を載置し、このマスク上に接着剤や半田を不図示のノズルから供給し、供給された接着剤や半田をスキージ１４０でかいてマスク１３０のパターンに埋め込むことにより、プリント基板Ｐ上に接着剤や半田を印刷する。また、印刷機２００は、印刷後のプリント基板Ｐを検査位置まで搬送し、検査を行うプリント基板Ｐの複数の所定の箇所を、複数の撮像手段５１により同時に撮像し、各撮像手段５１の取り込み画像Ｄiをメモリ５２に格納し、このメモリ５３に格納された取り込み画像Ｄiを画像処理ユニット６０に順次転送し、この画像処理ユニット６０による画像データに基づいて検査ユニットがプリント基板Ｐの検査を行う。このような印刷機２００においても、メモリを設けるという簡単な構造で取り込み画像を高速に取り込むことが可能となる。
さらに、移動可能な撮像ユニット５０と、不図示の基台１上に設置される画像処理ユニット６０の間を結ぶ信号線は往復１本で良いので、構造を簡素化でき保守点検が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の表面実装機の平面図である。
【図２】本発明の表面実装機の側面図である。
【図３】第１の形態にかかる撮像ユニットの構成を示すブロック図である。
【図４】撮像ユニットのメモリの構成を示す模式図である。
【図５】撮像手段による撮像動作を説明する模式図である。
【図６】（ａ）ＷＥＮ信号の波形を示す模式図、（ｂ）ＷＣＫの波形を示す模式図、（ｃ）取り込み画像Ｄiをメモリ４７に格納する状態を示す模式図、（ｄ）内部メモリセルの状態を示す模式図である。
【図７】（ａ）ＲＥＮ信号の波形を示す模式図、（ｂ）ＲＣＫの波形を示す模式図、（ｃ）取り込み画像Ｄoをメモリ４７から取り出す状態を示す模式図である。
【図８】第１の実施の形態における取り込み時間を説明する図である。
【図９】第２の実施の形態にかかる撮像ユニットの構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の表面実装機の変形例の平面図である。
【図１１】検査装置の構成を示す模式図である。
【図１２】印刷機の構成を示す模式図である。
【図１３】（ａ）従来の表面実装機の撮像手段と画像処理ユニットの構成を示すブロック図、（ｂ）（ａ）における取り込み時間を説明する図である。
【図１４】（ａ）従来の他の表面実装機の撮像手段と画像処理ユニットの構成を示すブロック図、（ｂ）（ａ）における取り込み時間を説明する図である。
【符号の説明】
【００６２】
１…基台、２…コンベア、３…部品供給部、４…ヘッド機構、５…制御装置、１１…ミラー、４１…レール、４２…支持部材、４３…ガイド、４４…ヘッドユニット、４５…ヘッド、４６…ノズル、４７…ケーブル、５０…撮像ユニット、５１，５１ａ，５１ｂ…撮像手段、５２，５２ａ，５２ｂ…メモリ、５３…タイミングジェネレータ（ＴＧ）、５４…書き込み制御部、５５…読み出し制御部、５６…セレクタ、６０…画像処理ユニット、１００…検査装置、１１０…基板支持装置、１２０…コンベア、１３０…マスク、１４０…スキージ、２００…印刷機。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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